Dispositivo desechable para áreas de bajos recursos

Los desarrolladores, de la Universidad de Purdue (West Lafayette, IN, EUA) utilizaron diferentes tipos de papel para fabricar dispositivos electroquímicos de papel (SPED), y permitir diagnósticos sensibles en entornos con pocos recursos. Los SPED son económicos, livianos, mecánicamente flexibles, fáciles de usar y desechables por combustión.

La capa superior del SPED se preparó a partir de papel de celulosa con dominios hidrofóbicos modelados, que delinearon canales microfluídicos hidrofílicos basados en mechas, para generar ensayos colorimétricos exactos y zonas de análisis, de autopipeteo con miras a la detección electroquímica.

La capa inferior del SPED era un generador triboeléctrico (TEG) hecho de papel hidrofóbico y capaz de cosechar energía eléctrica a partir de la interacción del usuario con el SPED.

Se construyó un potenciostato de mano económico y recargable para interactuar con el SPED, permitiendo la detección electroquímica cuantitativa exacta de glucosa, ácido úrico y L-lactato. La batería que alimenta el potenciostato puede ser recargada por el usuario, utilizando la descarga secuencial de un condensador previamente cargado con el TEG integrado en el SPED.

Se creó una aplicación de diagnóstico de visión-máquina para identificar y cuantificar automáticamente cada una de las pruebas colorimétricas a partir de una imagen digital del SPED, tomada bajo una amplia gama de condiciones de luz ambiental, con el fin de proporcionar resultados de diagnóstico rápidos al usuario, así como facilitar la consulta remota de expertos.

“Hasta donde sabemos, este trabajo reporta los primeros dispositivos autoalimentados, hechos en papel, capaces de realizar ensayos electroquímicos rápidos, exactos y sensibles, en combinación con un potenciostato portátil de bajo costo, que se puede recargar usando un TEG hecho en papel”, dijo el autor contribuyente, el Dr. Ramsés V. Martínez, profesor auxiliar de ingeniería industrial y biomédica en la universidad de Purdue. “Podría considerarse un laboratorio portátil que está completamente hecho de papel, es barato y que se puede eliminar a través de la incineración. Esperamos que estos dispositivos servirán a personas sin entrenamiento ubicadas en aldeas remotas o bases militares para hacer los análisis para una variedad de enfermedades sin necesidad de fuente de electricidad de algún tipo, agua potable o equipo adicional”.

Los SPED fueron descritos en detalle en la edición en línea del 22 de agosto de 2017 de la revista Advanced Materials Technologies.